国际资讯 | 海洋地理空间数据如何支持海洋未来发展并在航运业中发挥真正作用
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翻译：高凌云，校对：冷润茗，转载需经【慧天地】许可。
海洋数据在保护海洋、保卫海岸线、遏制航运碳影响中具有重要价值。英国海道测量局（UKHO）分享了其在工作上的见解，探讨了增强的海洋数据如何帮助海运业减少排放、改善我们的海洋管理并发挥蓝色经济的潜力。
当我们面对脱碳的严峻挑战、审视数字化的巨大潜力时，海洋数据提供了几个重要方面的可能性：海道学、海洋数据以及航海的角度。
很明显，在保护海洋、海岸线和环境的斗争中，海洋数据是一类强有力的武器，同时是确保航海业以可持续和高效的方式助力国际贸易的引擎。因此，为了实现这些目标，我们的下一步则是要探索如何发挥这些数据的潜力。
用于脱碳的海洋地理空间数据
由于全球航运业占全球温室气体(GHG)排放量的3%左右，因此我们必须继续推动监管和技术发展来减少该行业对地球的影响。而对驱动脱碳而言，导航数据发挥了重要作用。
在撰写本文之际，至关重要的《联合国气候变化框架公约》第二十六次缔约方大会正在召开，参会各方将加快行动，共同实现《巴黎协定》和《联合国气候变化框架公约》的目标。
英国与美国以及其他一些国家共同呼吁国际海事组织（IMO）为航运业发展设定更加宏伟的目标，即在2050年前实现气候零负荷，同时在2030和2040年前实现相关子目标。旨在提升航运业改善气候目标的联合国秘书长AntónioGuterres也支持这一净零呼吁。
UKHO很荣幸能够参与这些讨论，与世界领导人就国家和国际层面上的海底测绘和海洋数据的重要性进行沟通，同时展示我们的数据支持能力。
海底测绘是我们提高对世界海洋认识的几乎所有工作的核心，也是我们更好地管理海洋活动、帮助实现气候目标的多种方式的关键。海洋地理空间数据提供了至关重要的见解，这有助于减少航运和其他海洋行业的碳影响，推动绘制、监测和管理宝贵的海洋栖息地(包括蓝色碳汇)，同时减轻气候变化对沿海社区的影响。
UKHO提供地理空间信息以支持应对气候变化及其影响。我们所做工作之一是海军部海事创新计划（ADMIRALTY Marine Innovation Programme），在该计划中，我们鼓励创新者和初创企业开发新的解决方案，以保证海洋安全、稳定和繁荣。UKHO选择HydroSurv作为“海岸洪水挑战（the Coastal Inundation Challenge）”的获胜者，该解决方案使用数据收集和自动变化检测软件来识别有海岸洪水风险的地区。
很明显，海洋地理空间信息可以通过保护栖息地、支持人道主义和救灾工作以及维持抵御自然灾害能力的恢复力来帮助保护海洋环境。在协助英国海外领土改善海事安全的"海外领土海底测绘计划 "以及帮助一些脆弱的小岛屿发展中国家(SIDS)充分利用其自然海洋资产的“英联邦海洋经济计划”中，UKHO发挥了主导作用。
例如，我们与加勒比海的安圭拉岛合作开发了安圭拉数据中心。该中心是一个基于web的门户网站，为安圭拉海洋空间数据基础设施（MSDI）提供用户界面。这一基于云技术的门户网站将水深数据与补充数据集（如大多数船只上都会安装的自动识别系统AIS）相结合。
该门户网站向安圭拉政府和私营部门提供了关于海床和海洋状况的更多信息，包括沉船、障碍物和海床组成。这将有助于当局进行预测并减轻风暴潮的影响。它还将支持沿海基础设施和港口发展的规划，允许停靠吨位更大的游轮，这将对经济产生重大推动作用。
UKHO利用数据驱动工具支持海洋脱碳的另一个案例是普利茅斯的数字孪生项目。该技术使UKHO能够将普利茅斯周围水域中海藻的生长情况可视化，从而捕获城市和港口船舶作业排放的大量二氧化碳。
海藻是世界上生长最快的植物，每天能长28-61厘米，吸收的二氧化碳量是树木的五倍，这对气候治理来说至关重要。普利茅斯潜在的海藻种植面积为253平方公里，相当于每年632,000吨，如果没有数据驱动技术和数据可视化，这一数量将无法得到确认。
导航的未来
如何利用数字时代出现的各种可能性并采取重大措施应对航运业碳挑战的核心是下一代导航和非导航技术以及海洋数据应用。
在开发下一代的导航解决方案进程中，UKHO发挥着主导作用，其中包括新增设的国际航道组织（ISO）S-100数据标准——这是自电子海图显示与信息系统（ECDIS）在全球舰队中推行以来导航技术方面最重大的进步，也是趋向产品服务动态化发展、减少延迟的巨大转变。
新一代的工具将支持一系列创新，这些创新不仅将显著提高船舶效率，还将提高环境性能。更智能的航线规划、更优化的航线解决方案、以及港口拥堵减少和港口到达准时，都可以极大改善单次航行的燃料消耗和碳排放。
例如，港口到达的潮汐窗口对港口运营有很大的影响。如果我们可以通过更精确的数据——最终是实时数据——来扩大这些窗口，这将节省时间、财力以及燃料。与S-100 ECDIS协同工作的S-101 ENCs S-102高分辨率测深系统和S-104潮汐水位系统能够提供这一功能。
展望未来，自主航运凭借其巨大的增长潜力，发展前景广阔。有消息称，到2030年，这个行业的价值将达到1110亿英镑。
自动驾驶船舶可以通过提高效率、提高安全性和支持可持续性来改变航运。数字化创新、船岸连接以及更广泛的自主导航技术正在成为现实。在英国政府对OneWeb的投资推动下，低轨道通信的增长进一步展示了支持海事行业的空间技术最新进展。
实现自主导航将需要行业结合数字化和海洋数据。UKHO已经通过海洋数据支持了自动船舶“五月花”号从英国普利茅斯到马萨诸塞州普利茅斯的航行，展示了该行业如何应用这一技术。我们的数据涵盖了高分辨率网格测深、潮汐高度和表面流数据，以及普利茅斯湾地区的地理空间限制和约束数据，为“五月花”号提供了英国沿海水域海床的明确视图。
合作是关键
如果我们以协作精神应对这一挑战，那么无论是用于导航还是非导航应用的海洋地理空间数据，它们都可以在实现航运的可持续发展目标方面发挥重要作用。
我们仅仅触及到了可以实现的目标的表面，这或许是最令人振奋的一点。80%的海洋仍然是未知的，随着我们对海洋有更多的了解，收集更多的数据，并发现利用这些信息的新方法，无限的机遇正展现在我们眼前。
为了支持行业实现脱碳，我们必须通过应用下一代导航工具，与其他行业领导者合作，并继续突破可能的界限来迎接数字化时代。
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